研究概要― RESEARCH SUBJECTS ―
地球環境の未来を見据えて,日大発の先端研究を世界に発信する
地球温暖化対策技術としての二酸化炭素回収・貯留(CCS: Carbon-dioxide Capture and Storage)プロセス構築に向け,ガス吸収液の開発と評価を行っています。また,超臨界流体を含む混合物の特性を調べ,『地球にやさしい』省エネルギー分離プロセスの開発を目標に研究しています。さらに,近年注目されているイオン液体など機能性流体の熱力学的特性の解明を目指しています。
研究紹介
- 1.地球環境工学
- (1)イオン液体物理吸収法による二酸化炭素回収・分離技術の開発
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1.研究の背景 地球温暖化対策技術の一つとして,二酸化炭素を分離回収し隔離・貯留する技術開発が進められているが,現状の技術では,火力発電所等の大規模固定排出源から排出される二酸化炭素を選択的に分離吸収する液体の再生コストに著しい問題がある。 2.研究の目標 本研究では,室温程度で駆動可能なガス吸収液(イオン液体)を合成し,ガス溶解メカニズムを解明するとともに,推算モデルからガス吸収効果を明らかにし,低コスト型温室効果ガス吸収プロセスの構築を目指す。 3.研究の特色 イオン液体を利用し二酸化炭素を回収する方法は,温度,圧力変化のみの簡便な操作でプロセスを構築できる。また再生により回収される二酸化炭素も,常圧ガスとしてではなく,隔離・貯留に有利な液化炭酸あるいは任意の高圧状態の二酸化炭素として回収できる。したがって,ガス吸収液再生に多大なエネルギーを要する従来技術と比較し,エネルギーコストの大幅な削減が可能である。 4.将来的に期待される効果や応用分野 本研究の成果によって,電気化学デバイス,化学反応溶媒,触媒としての利用などイオン液体の高度利用が飛躍的に増加し,環境負荷の高い揮発性有機化合物(VOC)を利用したプロセスからの脱却,環境調和型プロセスへの切り替えが期待できる。 - (2)二酸化炭素の固定化に関する基礎実験
- (3)バイオマスからなる次世代自動車燃料の研究
- 2.超臨界領域を含む混合流体の高圧相平衡物性測定
- (1)省エネルギー分離プロセス設計のための高圧物性測定
- (2)高圧混合流体のPVT挙動の解明
- (3)臨界点近傍における複雑な相分離挙動の解明
- 3.超臨界流体の高度利用技術の開発
- (1)超臨界流体に対する機能性物質の溶解度測定
- (2)超臨界流体を利用した機能性ナノ微粒子および薄膜の創製
- (3)超臨界流体を利用した環境保全技術の開発
- 4.気液平衡,溶解度,密度,粘度などの基礎物性測定とシミュレーション
- (1)イオン液体など機能性流体の粘度・密度測定
- (2)分子動力学法や量子化学計算に基づくシミュレーション
- (3)希薄領域における気液平衡測定